吐哈盆地位于新疆维吾尔自治区东部,大地构造单元位于哈萨克斯坦板块-准格尔板块东南端,西伯利亚板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的结合部位。盆地经历了多期构造演化和多旋回沉降,是一个叠合挤压型的含煤、石油、天然气的沉积盆地。随着吐哈盆地勘探程度的不断提高,对吐哈盆地深部构造和地层发育的研究显得十分重要。本文利用收集的重磁资料,结合前人的相关研究成果,研究分析石炭-二叠系分布特征,为吐哈盆地进一步的油气勘探提供基础的地球物理依据。本文利用已收集到的吐哈盆地重磁力资料,通过滑动平均、正则化滤波、解析延拓、水平一阶各方向导数、垂向二阶导数、总水平导数等方法对重磁数据进行处理,并结合研究区地震、钻井资料和石油地质研究成果,系统分析了研究区重磁力异常特征及成因,推断出研究区断裂构造,研究石炭-二叠系地层分布特征,划分构造单元,预测油气有利区。论文取得如下成果和结论:(1)吐哈盆地布格重力异常在南北向上呈“高-低-高”相间分布。研究区内重力高与重力低反映了基底隆起与凹陷的构造格局。重力低大多是由厚度较大的中-新生界引起,重力高则是由密度较大的基底隆起引起。(2)吐哈盆地断裂发育、构造复杂。断裂主要走向为东西向及北西向,次级断裂为北西向和北东向。主要断裂规模大、延伸距离长,反映了研究区区域构造的走向,控制着研究区地层的发育。次级断裂主要发育在沉积盖层内,规模小、延伸距离短,一般切断主断层。(3)吐哈盆地新生界、中生界和上古生界地层广泛发育,基底界面埋深差异较大。盆地发育有两个沉降中心,即吐鲁番坳陷和哈密坳陷。吐鲁番坳陷新生界厚度较薄,中生界和上古生界沉积厚度较大。哈密坳陷内构造复杂,新生界沉积较薄;中生界和上古生界沉积厚度差异较大,中生界部分地区缺失。(4)吐哈盆地可划分为吐鲁番坳陷、了墩隆起和哈密坳陷3个一级构造单元。其中吐鲁番坳陷可进一步划分为台北凹陷、托克逊凹陷和艾丁湖斜坡3个次级构造单元,哈密坳陷可进一步划分为三堡凹陷和南湖构造带2个次级构造单元。盆地内台北凹陷、托克逊凹陷和三堡凹陷地区沉积地层较厚,有良好的生储盖组合,是油气勘探的有利区。